Wijanarko, Rahman Andre and Nofirman, Nofirman (2023) RETROFIT CLOSED-LOOP COOLING WATER HEAT EXCHANGER PLTU BENGKAYANG 2X50 MW. Diploma thesis, ITPLN.
![[thumbnail of 202112063-Rahman Andre Wijanarko .pdf]](https://repository.itpln.ac.id/style/images/fileicons/text.png)
202112063-Rahman Andre Wijanarko .pdf
Restricted to Repository staff only
Download (11MB)
Abstract
Pada suatu sistem PLTGU untuk meningkatkan suatu performa dari suatu pembangkit dapat dilakukan dengan menggunakan analisis energi dan eksergi. Analisis eksergi menggunakan konservasi massa berdasarkan hukum II termodinamika Dimana proses termodinamika tidak selalu ideal dan terjadi penurunan kualitas energi. Metode analisis eksergi (analisis kemanfaatan) sangat tepat digunakan untuk mendorong tercapainya penggunaan sumber daya energi dengan lebih efektif, karena eksergi memungkinkan untuk menentukan lokasi, penyebab, dan besar sebenarnya dari kerugian dan pemborosan suatu sistem termal yang di pengaruh entalpi,entropi,temperature,dan tekanan.Pada penelitian ini dilakukan analisis energi dan eksergi pada HRSG dengan menggunakan perbandingan variasi beban. Hasil penelitian menunjukkan berapa besar kerugian atau kehilangan panas yang dihasilkan pada sub-komponen dari HRSG. Efisiensi Energi dan efisiensi Eksergi yang dihasilkan berbanding lurus dengan beban yang dihasilkan turbin gas. Pada beban 135 MW, 172 MW, 222 MW, dan 230 MW berturut-turut diperoleh efisiensi energi adalah 59,39%; 60,09%; 61,07%, dan 62,14%, serta efisiensi eksergi 55,33%; 54,49; 56,33; dan 58,60%.
Penghitungan performa di pembangkit saat ini berdasarkan hukum pertama termodinamika yaitu dengan analisis energi. Penulis ingin menerapkan ilmu berdasarkan Hukum I termodinamika untuk mengetahui ketepatan besarnya efisiensi pembangkit pada PLTGU Muara Karang Blok 2. Yang dihitung dalam perhitungan yaitu komponen utama meliputi kompresor, turbin gas, combustor, HRSG, HP pump, LP pump, condensate pump, steam turbine, kondensor, dan siklus PLTGU. Penelitian ini membahas analisis energi sebelum dan setelah overhaul pada Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap (PLTGU) UP Muara Karang Blok 2 menggunakan pendekatan Sankey Diagram. Data perhitungan panas yang masuk, panas yang keluar, dan heat loss pada komponen PLTGU pada beban 135 MW dan 230 MW diuraikan. Hasilnya menunjukkan peningkatan efisiensi thermal pada kedua tingkat beban setelah overhaul, yaitu dari 84.92% menjadi 86.40% pada beban 135 MW, dan dari 85.70% menjadi 86.69% pada beban 230 MW. Distribusi panas yang masuk pada komponen utama juga meningkat, mencerminkan optimalisasi konversi energi. Heat loss pada kedua tingkat beban mengalami penurunan, menunjukkan perbaikan efisiensi termal. Saran yang diberikan melibatkan pemeliharaan rutin dan penerapan teknologi terkini untuk menjaga dan meningkatkan efisiensi sistem.PLTU Bengkayang yang memiliki kapasitas sebesar 2 x 50 MW yang dideklarasikan pada Rapat Operasi Tahunan 2023 sebesar 80 MW untuk 2 unit pembangkit. Dalam pengoperasian alat bantu pembangkit, membutuhkan pendingin bearing fan dan pompa. Pendinginan menggunakan air demineralisasi hasil olahan WTP dengan aliran sistem tertutup, sehingga air demin yang telah dipakai untuk menyerap panas dari bearing perlu didinginkan kembali menggunakan CCWHE. Kondisi saat ini CCWHE menggunakan tipe PHE dengan interval gangguan yang pendek berupa sumbatan material pengotor seperti sampah plastik, teritip, dan lumpur. Dalam proses pembersihan CCWHE membutuhkan 32% resource dalam 1 hari kerja. Jika dibandingkan dengan HE dengan tipe shell and tube eksisting seperti Turbine Oil Cooler yang hanya membutuhkan 16% resource, tentu dapat memberikan penghematan pemanfaatan sumber daya. Oleh karena itu diperlukan Retrofit CCWHE dengan tipe STHE.Penelitian kualitatif ini berusaha merancang STHE dengan metode obeservasi, studi literatur dan perhitungan yang kemudian divalidasi dengan software HTRI, serta hasil perhitungan kemudian digambarkan dalam bentuk 2 dimensi sebagai acuan gambar kerja. Hasil simulasi menunjukkan 75.46% resistansi termal tertinggi adalah fouling factor. Rancangan STHE menyediakan 967 tube dari 938 tube yang dibutuhkan untuk perpindahan kalor dengan dimensi total STHE yang diperlukan yaitu 6942 [mm] x 1289 [mm] x 1264 [mm]
In a PLTGU system to improve the performance of a plant can be done using energy and exergy analysis. Exergical analysis uses mass conservation based on the second law of thermodynamics where thermodynamic processes are not always ideal and there is a decrease in energy quality. The method of exergy analysis (expediency analysis) is very appropriate to be used to encourage the achievement of more effective use of energy resources, because exergy allows to determine the location, cause, and true magnitude of loss and waste of a thermal system that is influenced by enthalpy, entropy, temperature, and pressure. In this study, energy and exergy analysis was carried out on HRSG using a comparison of load variations. The results showed how much heat loss or loss was produced in the sub-components of HRSG. Energy efficiency and exergy efficiency produced are directly proportional to the load produced by the gas turbine. At loads of 135 MW, 172 MW, 222 MW, and 230 MW energy efficiency was 59,39%; 60,09%; 61,07%, and 62,14% respectively and exergy efficiency was 55,33%; 54,49; 56,33; and 58,60%.
The calculation of performance in current plants is based on the first law of thermodynamics, namely by energy analysis. The author wants to apply science based on the one Law of thermodynamics to determine the accuracy of the magnitude of plant efficiency at the Muara Karang Block 2 PLTGU. What is calculated in the calculation is that the main components include compressors, gas turbines, combustors, HRSG, HP pumps, LP pumps, condensate pumps, steam turbines, condensers, and PLTGU cycles. This study discusses energy analysis before and after overhaul at the Muara Karang Block 2 UP Steam Gas Power Plant (PLTGU) using the Sankey Diagram approach. Data on the calculation of incoming heat, outgoing heat, and heat loss in PLTGU components at 135 MW and 230 MW loads are described. The results showed an increase in energy efficiency at both load levels after overhaul, from 84.92% to 86.40% at 135 MW load, and from 85.70% to 86.69% at 230 MW load. The distribution of incoming heat on the main components is also improved, reflecting the optimization of energy conversion. Heat loss at both load levels decreased, indicating improvements in thermal efficiency. The advice given involves regular maintenance and application of the latest technology to maintain and improve the efficiency of the system.The Bengkayang power generation has a capacity of 2 x 50 MW which was declared at the 2023 Annual Operations Meeting to be 80 MW for 2 units. In the operation of unit, it requires cooling system for fan bearings and pumps. Cooling uses demineralized water processed by WTP with a closed system flow, so demineralized water that has been used to absorb heat from bearings needs to be cooled again using CCWHE. The current condition of CCWHE uses the PHE type with short disturbance intervals in the form of clogging of impurities such as plastic waste, barnacles, and mud. In the process of cleaning CCWHE requires 32% of resources within 1 working day. When compared to HE with the existing shell and tube type such as the Turbine Oil Cooler which only requires 16% of resources, it can certainly provide savings in resource utilization. Therefore, a CCWHE Retrofit with the STHE type is needed.This qualitative research attempts to design STHE using observation methods, literature studies and calculations which are then validated with HTRI software, and the results of the calculations are then described in 2 dimensions as a reference for working drawings. The simulation results show that 75.46% of the highest thermal resistance is the fouling factor. The STHE design provides 967 tubes of the 938 tubes required for heat termination with the required STHE total dimensions of 6942 [mm] x 1289 [mm] x 1264 [mm].
Item Type: | Thesis (Diploma) |
---|---|
Uncontrolled Keywords: | sistem PLTGU, HRSG, Energi, Eksergi Before overhaul, After overhaul, Efisiensi, Energi Perpindahan Kalor, HTRI, Shell and Tube, Cooling Water |
Subjects: | Skripsi Bidang Keilmuan > Teknik Mesin |
Divisions: | Fakultas Teknologi dan Bisnis Energi > S1 Teknik Mesin |
Depositing User: | Nurul Hidayati |
Date Deposited: | 28 Aug 2025 02:52 |
Last Modified: | 28 Aug 2025 02:52 |
URI: | https://repository.itpln.ac.id/id/eprint/288 |